Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh Metylen, Metyl da cam và Phenol đỏ của quặng Apatit và thăm dò xử lý môi trường (LV thạc sĩ)
Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐINH QUỐC HẢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ XANH METYLEN, METYL DA CAM, PHENOL ĐỎ CỦA QUẶNG APATIT VÀ THĂM DỊ XỬ LÝ MƠI TRƯỜNG Chun ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: TS Ngô Thị Mai Việt Thái Nguyên, năm 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Nếu sai tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng năm 2016 Tác giả Đinh Quốc Hải i Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài luận văn thạc sĩ, chun ngành Hóa Phân tích, Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên, em nhận ủng hộ, giúp đỡ thầy cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Ngơ Thị Mai Việt, tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu để em hồn thành luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo, giáo Khoa Hóa học, thầy Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả nghiên cứu thân hạn chế, nên kết nghiên cứu em cịn nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 04 năm 2016 Tác giả Đinh Quốc Hải ii Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình .vi MỞ ĐẦU .1 NỘI DUNG Chương TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược thuốc nhuộm 1.2 Giới thiệu chung xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 1.2.1 Xanh metylen 1.2.2 Metyl da cam 1.2.3 Phenol đỏ 1.3 Nước thải dệt nhuộm 1.3.1.Thành phần nước thải dệt nhuộm 1.3.2 Các chất ô nhiễm nước thải dệt nhuộm .9 1.3.3 Thực trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm nước ta .10 1.3.4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp 11 1.3.5 Tác hại ô nhiễm nước thải dệt nhuộm thuốc nhuộm 11 1.3.6 Nguồn phát sinh nước thải công nghiệp dệt nhuộm 12 1.4 Giới thiệu quặng apatit Việt Nam 13 1.4.1 Các loại hình quặng apatit Việt Nam .13 1.4.2 Phân loại thành phần hóa học quặng apatit .14 1.5 Một số cơng trình khoa học nghiên cứu khả hấp phụ chất màu hữu 14 1.6 Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử (UV – Vis) .17 1.6.1 Nguyên tắc 17 1.6.2 Độ hấp thụ quang 17 1.6.3 Phương pháp đường chuẩn 18 1.7 Phương pháp hấp phụ .19 iii Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1.7.1 Các khái niệm 19 1.7.2 Dung lượng hấp phụ cân hiệu suất hấp phụ 20 1.7.3 Bản chất tượng hấp phụ 21 1.7.4 Hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 21 1.7.5 Hấp phụ môi trường nước 21 Chương THỰC NGHIỆM 23 2.1 Hóa chất, dụng cụ thiết bị máy móc 23 2.1.1 Hóa chất 23 2.1.2 Dụng cụ 23 2.1.3 Thiết bị máy móc 24 2.2 Chuẩn bị quặng apatit 24 2.3 Xác định số đặc trưng hóa lý vật liệu 24 2.4 Xác đinh ̣ điể m đẳ ng điê ̣n của vâ ̣t liê ̣u 24 2.5 Nghiên cứu điều kiện tối ưu cho phép xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ theo phương pháp UV – Vis 25 2.5.1 Bước sóng .25 2.5.2 pH 25 2.5.3 Thời gian .25 2.5.4 Chất lạ 26 2.6 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính, xây dựng đánh giá đường chuẩn xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ theo phương pháp UV – Vis .26 2.7 Phương pháp hấp phụ tĩnh .27 2.7.1 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu 27 2.7.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 27 2.7.3 Khảo sát ảnh hưởng pH 28 2.7.4 Khảo sát ảnh hưởng chất lạ 28 2.7.5 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu chất màu nghiên cứu 29 2.8 Phương pháp hấp phụ động 30 2.8.1 Chuẩn bị cột hấp phụ 30 2.8.2 Nghiên cứu khả hấp phụ động xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ vật liệu 30 2.9 Thăm dò khả xử lý môi trường vật liệu với mẫu nước thải dệt nhuộm 31 iv Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .32 3.1 Kết xác định số đặc trưng hóa lí vật liệu .32 3.2 Kết xác định điểm đẳng điện vật liệu 33 3.3 Kết khảo sát điều kiện tối ưu cho phép xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ theo phương pháp UV -Vis 34 3.3.1 Bước sóng .34 3.3.2 pH 36 3.3.3 Thời gian .36 3.3.4 Chất lạ 37 3.4 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xây dựng đường chuẩn xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 39 3.4.1 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 39 3.4.2 Xây dựng đường chuẩn xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 41 3.5 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng phép đo 49 3.5.1 Giới hạn phát 49 3.5.2 Giới hạn định lượng 50 3.5.3 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo .52 3.6 Tổng kết điều kiện xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ phép đo quang 55 3.7 Kết khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ vật liệu theo phương pháp hấp phụ tĩnh 55 3.7.1 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu .55 3.7.2 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 57 3.7.3 Ảnh hưởng pH 58 3.7.4 Ảnh hưởng chất lạ đến khả hấp phụ 60 3.7.5 Ảnh hưởng nồng độ đầu dung dịch nghiên cứu 67 3.8 Kết khảo sát khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ vật liệu theo phương pháp hấp phụ động 70 3.9 Thăm dị xử lý mơi trường quặng apatit với mẫu nước thải dệt nhuộm 74 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 v Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Kí hiệu viết tắt AbsHIn Độ hấp thụ quang phenol đỏ AbsMB Độ hấp thụ quang xanh metylen AbsMO Độ hấp thụ quang metyl da cam BET Đo diện tích bề mặt riêng: Brunaur – Emmetle – Teller SEM Kính hiển vi điện tử quét: Scanning Electron Microscopy UV-Vis XRD Nhiễu xạ tia X: X- ray Diffration BOD Lượng oxy hịa tan mà q trình sinh học phân hủy chất hữu sử dụng: Biochemical Oxygen Demand COD Nhu cầu oxi hóa học: Chemical Oxygen Demand 10 ICP - MS 11 IR 12 LOD Limit of Detection 13 LOQ Limit of Quantity 14 HIn Phenol đỏ 15 MB Metylen xanh 16 MO Metyl da cam 17 BTNMT 18 NT1 Nước thải trước xử lý 19 NT2 Nước thải sau xử lý 20 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 21 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 22 VLHP Vật liệu hấp phụ 23 VNL Vật liệu Nội dung Phổ tử ngoại khả kiến: Ultra Violet – Visble Phổ phát xạ cao tần cảm ứng: Inductively Coupled Plasma Mass Spectrocopy Phổ hồng ngoại: Infrared Spectroscopy Bộ tài ngun mơi trường iv Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp dệt may .11 Bảng 1.2 Các nguồn chủ yếu phát sinh nước thải công nghiệp dệt nhuộm 13 Bảng 1.3 Kết phân tích thành phần hóa học quặng apatit Lào Cai .14 Bảng 3.1 Điể m đẳ ng điê ̣n của vật liệu 33 Bảng 3.2 Kết khảo sát bước sóng tối ưu xanh metylen 34 Bảng 3.3 Kết khảo sát bước sóng tối ưu metyl da cam 34 Bảng 3.4 Kết khảo sát bước sóng tối ưu phenol đỏ .35 Bảng 3.5 Sự ảnh hưởng pH đến phép xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ phương pháp UV - Vis 36 Bảng 3.6 Sự ảnh hưởng thời gian đến phép xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ phương pháp UV - Vis .36 Bảng 3.7 Khảo sát ảnh hưởng chất lạ xanh metylen 37 Bảng 3.8 Khảo sát ảnh hưởng chất lạ metyl da cam 38 Bảng 3.9 Khảo sát ảnh hưởng chất lạ phenol đỏ .39 Bảng 3.10 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 40 Bảng 3.11 Các giá trị b’ đường chuẩn xanh metylen 44 Bảng 3.12 Các giá trị tổng bình phương phương sai xanh metylen 44 Bảng 3.13 Các giá trị b’ đường chuẩn metyl da cam 46 Bảng 3.14 Các giá trị tổng bình phương phương sai metyl da cam 46 Bảng 3.15 Các giá trị b’ đường chuẩn phenol đỏ .48 Bảng 3.16 Các giá trị tổng bình phương phương sai phenol đỏ 48 Bảng 3.17 Kết khảo sát độ lệch chuẩn tín hiệu xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 52 Bảng 3.18 Kết xác định sai số phương pháp với phép đo xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ .54 Bảng 3.19 Tổng kết điều kiện xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ phép đo quang .55 v Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.20 Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen vào khối lượng vật liệu 56 Bảng 3.21 Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ metyl da cam vào khối lượng vật liệu 56 Bảng 3.22 Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ vào khối lượng vật liệu 57 Bảng 3.23 Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ vào thời gian 58 Bảng 3.24 Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen vào pH 59 Bảng 3.25 Sự ảnh hưởng ion Ca 2+ đến dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen 61 Bảng 3.26 Sự ảnh hưởng metyl da cam đến dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen .61 Bảng 3.27 Sự ảnh hưởng phenol đỏ đến dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen 61 Bảng 3.28 Sự ảnh hưởng hỗn hợp metyl da cam phenol đỏ đế dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen 62 Bảng 3.29 Sự ảnh hưởng hỗn hợp metyl da cam, phenol đỏ ion kim loại đến dung lượng hiệu suất hấp phụ xanh metylen 62 Bảng 3.30 Sự ảnh hưởng ion kim loại đến dung lượng hiệu suất hấp phụ metyl da cam .63 Bảng 3.31 Sự ảnh hưởng xanh metylen đến dung lượng hiệu suất hấp phụ metyl da cam .63 Bảng 3.32 Sự ảnh hưởng phenol đỏ đến dung lượng hiệu suất hấp phụ metyl da cam .63 Bảng 3.33 Sự ảnh hưởng hỗn hợp xanh metylen phenol đỏ đến dung lượng hiệu suất hấp phụ metyl da cam 64 Bảng 3.34 Sự ảnh hưởng hỗn hợp hỗn hợp chất lạ đến dung lượng hiệu suất hấp phụ metyl da cam 64 Bảng 3.35 Sự ảnh hưởng ion kim loại đến dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ 65 vi Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.36 Sự ảnh hưởng xanh metylen đến dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ 65 Bảng 3.37 Sự ảnh hưởng metyl da cam đến dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ 65 Bảng 3.38 Sự ảnh hưởng hỗn hợp xanh metylen metyl da cam đến dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ 66 Bảng 3.39 Sự ảnh hưởng hỗn hợp xanh metylen, metyl da cam ion kim loại đến dung lượng hiệu suất hấp phụ phenol đỏ 66 Bảng 3.40 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch xanh metylen đến dung lượng hấp phụ 67 Bảng 3.41 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch metyl da cam đến dung lượng hấp phụ .68 Bảng 3.42 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch phenol đỏ đến dung lượng hấp phụ 69 Bảng 3.43 Thơng số hấp phụ theo mơ hình Langmuir chất màu nghiên cứu 70 Bảng 3.44 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ xanh metylen 71 Bảng 3.45 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam 72 Bảng 3.46 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ phenol đỏ 73 Bảng 3.47 Kết phân tích COD BOD5 mẫu nước thải 75 vii Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.44 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ xanh metylen C0 (mg/L) 9,98 Tốc độ dòng (mL/phút) Số lần cho V (mL) dung 25mL dung dịch qua cột dịch qua cột tính từ lần 25 V1 = 1,0 V2 = 2,0 V3 = 3,0 Nồng độ chất hấp phụ xác định sau lần cho 25mL qua cột 0,02 0,17 0,53 50 0,28 0,65 1,16 75 0,42 1,39 3,54 100 1,80 3,59 4,66 125 3,79 4,72 5,21 150 4,90 5,51 6,91 175 6,81 7,07 8,13 200 8,04 8,19 8,57 225 8,75 8,86 8,91 10 250 9,04 9,15 9,29 11 275 9,35 9,39 9,42 12 300 9,53 9,51 9,45 13 325 9,68 9,64 9,60 14 350 9,76 9,74 9,72 15 375 9,87 9,85 9,83 16 400 9,96 9,96 9,95 17 425 9,98 9,98 9,97 18 450 9,98 9,98 9,98 Hình 3.33 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ xanh metylen 71 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.45 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam C0 (mg/L) 5,01 Tốc độ dòng (mL/phút) V1 = 1,0 V2 = 2,0 V3 = 3,0 Số lần cho 25mL dung dịch qua cột V (mL) dung dịch qua cột tính từ lần 1 25 0,00 0,31 1,13 50 0,35 1,03 1,53 75 1,47 2,23 2,58 100 2,28 2,99 3,32 125 3,29 3,73 4,05 150 3,81 4,12 4,45 175 4,35 4,66 4,79 200 4,76 4,79 4,83 225 4,81 4,84 4,88 10 250 4,87 4,90 4,92 11 275 4,90 4,95 4,98 12 300 4,96 4,96 4,99 13 325 4,98 4,99 5,00 14 350 5,01 5,01 5,01 Nồng độ chất hấp phụ xác định sau lần cho 25mL qua cột Hình 3.34 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ metyl da cam 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.46 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ phenol đỏ C0 (mg/L) 9,98 Tốc độ dòng (mL/phút) V1 = 1,0 V2 = 2,0 V3 = 3,0 Số lần cho 25mL dung dịch qua cột V (mL) dung dịch qua cột tính từ lần 1 25 0,15 0,50 0,86 50 0,55 1,17 1,37 75 1,11 1,77 2,26 100 2,56 3,39 4,41 125 4,20 4,86 5,75 150 6,05 6,20 6,88 175 7,19 7,36 7,65 200 7,60 7,79 7,83 225 7,90 7,97 8,17 10 250 8,18 8,31 8,50 11 275 8,45 8,60 8,81 12 300 8,73 8,86 9,01 13 325 9,02 9,11 9,31 14 350 9,26 9,50 9,54 15 375 9,44 9,59 9,62 16 400 9,55 9,65 9,65 17 425 9,67 9,72 9,74 18 450 9,72 9,77 9,79 19 475 9,77 9,80 9,82 20 500 9,88 9,85 9,83 21 525 9,95 9,90 9,88 22 550 9,98 9,93 9,92 23 575 9,98 9,98 9,97 24 600 9,98 9,98 9,98 Nồng độ chất hấp phụ xác định sau lần cho 25mL qua cột 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Hình 3.35 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ phenol đỏ Các kết nghiên cứu cho thấy, tốc độ dịng lớn dung lượng hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ giảm Điều giải thích sau: tốc độ dịng nhỏ thời gian tiếp xúc dung dịch nghiên cứu chất hấp phụ lớn nên dung lượng hấp phụ tăng ngược lại Với tốc độ dịng 1mL/phút dung lượng hấp phụ cột xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ là: 3,20mg, 0,39mg 2,76mg Với tốc độ dịng 2mL/phút dung lượng hấp phụ cột xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ tương ứng là: 2,90mg, 0,32mg 2,43mg Với tốc độ dòng 3mL/phút dung lượng hấp phụ cột metylen xanh, metyl da cam phenol đỏ là: 2,49mg, 0,27mg 2,12mg 3.9 Thăm dị xử lý mơi trường quặng apatit với mẫu nước thải dệt nhuộm Sự có mặt chất màu nước thải thường làm tăng số COD BOD5 nước Do chúng tơi thăm dị khả xử lí nước thải dệt nhuộm quặng apatit sở phân tích số COD BOD5 mẫu nước thải trước sau hấp phụ vật liệu Kết đo COD BOD5 mẫu nước thải trước sau hấp phụ quặng apatit trình bày bảng 3.47 74 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.47 Kết phân tích COD BOD5 mẫu nước thải Kết Chỉ tiêu STT phân tích Đơn vị Mẫu hấp phụ 100mL/4g Mẫu nước thải Lần Lần Lần COD mg/L 103,4 64,4 - - BOD5 (20ºC) mg/L 65,2 41,5 36,2 29,7 Theo quy chuẩn kĩ thuật quốc gia nước thải công nghiệp, tiêu COD BOD5 mẫu nước thải nghiên cứu vượt tiêu cho phép (tiêu chuẩn A) Với tiêu COD sau hấp phụ lần quặng apatit, nước thải đạt tiêu chuẩn thải môi trường (với mục đích phục vụ cho cấp nước sinh hoạt) Với tiêu BOD5, sau hấp phụ lần quặng apatit, nước thải tiêu chuẩn thải mơi trường (khơng phục vụ cho mục đích cấp nước sinh hoạt), sau hấp phụ lần tiêu BOD5 nước thải đạt tiêu chuẩn thải mơi trường với mục đích phục vụ cho cấp nước sinh hoạt Các kết nghiên cứu cho thấy, sử dụng quặng apatit để xử lí nước thải dệt nhuộm 75 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, thực đề tài rút số kết luận sau: Đã nghiên cứu số đặc trưng hóa lí quặng apatit phương pháp: SEM, BET, XRD, IR Đã xác định điểm đẳng điện quặng apatit (pI = 5,5) Đã khảo sát điều kiện tối ưu cho phép xác định dung dịch xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ phương pháp UV – Vis (bước sóng, thời gian, pH, chất lạ) Đã xác định khoảng nồng độ tuyến tính xây dựng đường chuẩn xác định xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ phương pháp đo quang Đã xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, đánh giá sai số độ lặp lại phương pháp Đã khảo sát khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam, phenol đỏ số yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ vật liệu phương pháp hấp phụ tĩnh (khối lượng vật liệu hấp phụ 0,1g; thời gian lắc 180 phút cho dung dịch xanh metylen 120 phút cho hai dung dịch metyl da cam phenol đỏ ); pH tối ưu cho hấp phụ xanh metylen phenol đỏ 7,0 ÷ 10,0 metyl da cam 1,0 Sự hấp phụ xanh metylen, metyl da cam, phenol đỏ vật liệu tn theo mơ hình đẳng nhiệt Langmuir Dung lượng hấp phụ cực đại xanh metylen, metyl da cam, phenol đỏ 10,93mg/g; 1,40 mg/g 9,98 mg/g Đã khảo sát khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam, phenol đỏ theo phương pháp động Khi tốc độ dịng nhỏ dung lượng hấp phụ chất màu nghiên cứu cao ngược lại Đã bước đầu thăm dị khả xử lí nước thải dệt nhuộm quặng apatit Kết cho thấy, sau hấp phụ lần (đối với tiêu COD) sau hấp phụ lần (đối với tiêu BOD5) nước thải đạt tiêu chuẩn thải mơi trường với mục đích cấp nước thải sinh hoạt 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Ngô Thị Lan Anh (2011), Nghiên cứu khả hấp phụ metyl da cam, metylen xanh VLHP chế tạo từ bã mía, Luận văn thạc sĩ Trường ĐHSP–ĐHTN [2] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lí nước nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội [3] Cục Thẩm định Đánh giá tác động môi trường, Tổng cục môi trường (2009), Hướng dẫn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án dệt nhuộm, Hà Nội [4] Bùi Kim Dung (2014), Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng apatit carbonat mỏ Cóc Lào Cai với thuốc tập hợp Berol 2105, Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh [5] Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV-Vis, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Hưng, Nguyễn Ngọc Bích, Nguyễn Hữu Nghị, Trần Hữu Bằng, Đặng Thị Thanh Lê (2014), “Tổng hợp khảo sát hấp phụ xanh metylen vật liệu SiO2 tinh thể nano”, Tạp chí Hóa học, tập 52, số 5A, tr 16 – 21 [7] Đỗ Trà Hương, Bùi Đức Nguyên (2013), “Nghiên cứu khả hấp phụ xanh metylen vật liệu nonocompozit MWCNTs/Fe2O3”, Tạp chí Hóa học, tập 51 (3AB), tr 137 – 141 [8] Đỗ Trà Hương, Trần Thuý Nga (2014), “Nghiên cứu hấp phụ màu metylen xanh vật liệu bã chè”, Tạp chí Phân tích Hố, Lý Sinh học, tập 19, số 4, tr.27 – 32 [9] Đỗ Trà Hương, Lê Xuân Quế, Đặng Văn Thành (2014), “Nghiên cứu hấp phụ màu phẩm đỏ hoạt tính ĐH 120 vật liệu bã chè”, Tạp chí Hóa học, tập 52, số 5A, tr 46 – 51 [10 ] Nguyễn Thị Tố Loan, Nguyễn Quang Hải (2014), “Nghiên cứu khả xúc tác phân hủy phenol đỏ vật liệu nano ZnO pha tạp Ce Mn”, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý Sinh học, tập 19, số 4, tr 39 – 43 [11] Phạm Thị Minh (2013), Nghiên cứu đặc điểm q trình khống hóa số hợp chất hữu họ azo nước thải dệt nhuộm phương pháp fenton điện hóa Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Kĩ thuật Nhiệt đới – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 77 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn [12] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1998), Hóa lí tập II, NXB Giáo dục, Hà Nội [13] Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005), Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội [14] Đặng Trấn Phòng (2004), Sinh thái môi trường dệt nhuộm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [15] Đặng Trấn Phòng, Trần Hiếu Nhuệ (2005), Xử lí nước cấp nước thải dệt nhuộm, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội [16] Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học hóa học, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội [17] Hồ Viết Quý (2007), Các phương pháp phân tích cơng cụ hóa học đại, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội [18] Lê Hữu Thiềng (2011), Nghiên cứu khả hấp phụ số kim loại nặng chất hữu độc hại môi trường nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía khảo sát khả ứng dụng chúng, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ [19] Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia môi trường [20] Nguyễn Thị Thương (2015), Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ quặng sắt Trại Cau – Thái Nguyên khảo sát khả hấp phụ xanh metylen metyl da cam vật liệu hấp phụ , Luận văn thạc sĩ Trường ĐHSP-ĐHTN [21] Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lí ứng dụng hóa học, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội [22] Cao Hữu Trượng, Hoàng Thị Lĩnh ( 9 ) , Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [23] Đặng Xuân Việt (2007), Nghiên cứu phương pháp thích hợp để khử màu thuốc nhuộm hoạt tính nước thải dệt nhuộm, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [24] Ngô Thi ̣Mai Viê ̣t (2014), “Nghiên cứu khả hấ p phu ̣ Mn(II), Ni(II) của vật liệu đá ong biế n tính quặng apatit”, Tạp chí Hóa học, tập 52, (sớ 5A), tr.10 – 15 78 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn TIẾNG ANH [25] A Gurses, S Karaca, C Dogar, R Bayrak, M Acikyildiz, and M Yalcin (2003), “Determination of adsorptive properties of clay/water system: methylene blue sorption”, Journal of Colloid and Interface Science 269, pp 310 – 314 [26] Ayʂegul Faki, Mustafa Turan, Ozgur Ozdemir and Abdullah Zahid Turan (2008), “Analysis of Fixed – Bed Column Adsorption of Reactive Yellow 176 onto Surfactant – Modified Zeolite”, Ind Eng Chem Res., Vol 47, No 18, p 6999-7004 [27] Daimei Chen, Jian Chen, Xinlong Luan, Haipeng Ji, Zhiguo Xia (2011), “Characterization of anion – cationic surfactants modified montmorillonite and its application for the removal of methyl orange”, Chemical Engineering Journal 171, p.1150-1158 [28] Eric R Bandala, Miguel A Peláez, A Javier García-López, Maria de J Salgado, Gabriela Moeller (2008), “Photocatalytic decolourisation of synthetic and real textile wastewater containing benzidine-based azo dyes”, Chemical Engineering and Processing 47, pp 169 – 176 [29] Ghosh, K.G Bhattacharyya, (2002), “Adsorption of methylene blue on kaolinite”, Appl Clay Sci 20, pp 295–300 [30] H Zollinger (1991), Color Chemistry-Synthesis Properties and Application of Organic Dyes and Pigments, VCH Publishers, New York [31] M.A Brown, S De Vito (1993), “Predicting azo dye toxycity”, Crit Rev Environ Sci Technol 23 (3), pp 249 – 324 [32] Mas Rosemal H.Mas Haris and Kathiresan Sathasivam (2009), “The removal of methyl red from aqueous solutions using banana Pseudostem Fibers”, American Journal of applied sciences 6(9): 1690-1700, ISSN 1546 – 9237 [33] M Bhaska, A Gnanamani, R.J Ganeshjeevan, R Chandrasekar, S Sadulla, G Radhakrishnan (2003), “Analyses of carcinogenic aromatic amines released from harmful azo colorants by Streptomyces sp” SS07, J Chromatogr A 1081, pp 117 – 123 79 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn [34] P Ekici, G Leupol, H Parlar (2001), “Degradability of selected azo dye metabolites in activated sludge systems”, Chemosphere, Volume 44, pp 721 – 728 [35] Shaobin Wang, Z.H Zhu, Anthony Coomes, F Haghseresht, G.Q Lu (2004), “The physical and surface chemical characteristics of activated carbons and the adsorption of methylene blue from waste water”, Journal of Colloid and Interface Science 284, pp 440 – 446 [36] V.M Correia, T Stephenson, and S.J Judd (1994), “Characterization of textile wastewaters - a review”, Environmental Technology, vol.15, pp 917 – 929 [37] V Vadivelan, K.V Kumar, (2005), “Equilibrium, kinetics, mechanism, and process design for the sor6ption of methylene blue onto rice hush”, J.Colloid Interf Sci 286, pp 90–100 80 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC Quantitative Analysis - Summary Report Sample ID: DINH QUOC HAI Sample Date/Time: Friday, March 04, 2016 15:45:36 SampleDescription: Solution Type: Sample Blank File: C:\Elandata\DataSet\Pham Tien Duc\04032016\blank.001 Number of Replicates: Peak Processing Mode: Average Signal Profile Processing Mode: Average Dual Detector Mode: Dual Dead Time (ns): 65 Sample File: C:\Elandata\Sample\PTDuc-sample\20160304_ Quant 19Elements.sam Method File: C:\Elandata\Method\PTDuc- Method\2016\20160304_Quant 19 Elements.mth Dataset File: C:\Elandata\DataSet\Pham Tien Duc\04032016\CHI VIET.020 Tuning File: C:\Elandata_KHOAHOA\Tuning\Default.tun Optimization File: C:\Elandata_KHOAHOA\Optimize\Default.dac Calibration File: C:\Elandata\System\PTDuc-calibration\20160304_Quant 19 elements.cal Calibration Type: External Calibration Summary Intensities Analyte Cu Pb Cd Zn Fe Co Ni Mn Cr Hg As Se Mg Al Ca Na K Ba Ti Mass 63 208 111 66 57 59 60 55 53 202 75 82 24 27 43 23 39 138 47 Meas Intens Mean 3538 216 24 2997 23297 221 473 272978 971 103 895 36 10702343 32967 33328 S 2150522 81613 573 Meas Intens RSD 2.288 12.144 76.376 7.244 9.471 14.608 9.036 7.067 8.142 8.110 8.126 19.273 5.337 11.254 7.709 S 5.573 0.934 9.291 Blank Intensity 477.348 148.001 20.000 853.381 564.021 20.000 85.334 420.012 245.337 50.667 28.000 -5.469 12601.084 143546.404 53.334 176775.521 39324.276 122.141 857.381 Blank Intens RSD 8.802 11.781 40.000 12.875 5.674 52.915 21.137 9.380 7.352 39.736 37.796 376.748 12.373 19.813 18.875 5.998 1.576 16.160 3.885 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Concentration Results Conc Mean 4.922 Conc SD Conc RSD 2.6 Sample Unit ug/L Analyte Mass Net Intens Mean Cu 63 3060.799 Pb 208 68.002 0.064 0.02 38.6 ug/L Cd 111 4.000 0.030 0.14 458.3 ug/L Zn 66 2143.204 13.797 1.40 10.1 ug/L Fe 57 22732.747 926.371 89.92 9.7 ug/L Co 59 201.337 0.152 0.02 16.1 ug/L Ni 60 388.014 0.365 0.04 11.0 ug/L Mn 55 272558.466 176.884 12.52 7.1 ug/L Cr 53 725.391 5.924 0.65 10.9 ug/L Hg 202 52.001 7.178 1.15 16.0 ug/L As 75 866.719 6.865 0.58 8.4 ug/L Se 82 41.229 4.223 0.71 16.7 ug/L Mg 24 10689741.782 14236.934 760.68 5.3 ug/L Al 27 -110579.319 -227.824 7.64 3.4 ug/L Ca 43 33274.995 18499.880 1428.45 7.7 ug/L Na 23 S S S S ug/L K 39 2111198.052 3029.529 171.97 5.7 ug/L Ba 138 81490.428 49.080 0.46 0.9 ug/L Ti 47 -284.026 -2.819 0.53 18.8 ug/L 0.13 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn HANOI NATIONAL UNIVERSITY OF TriStar 3000 V6.07 A EDUCATION Unit Port Page Serial #: 2125 Sample: Apatit tu nhien Operator: LvK Submitter: Hai-DHSP Thai Nguyen File: C:\ \NA26F4~1\001-433.SMP Started: 4/5/2016 5:02:54PM Completed: 4/6/2016 8:50:09AM Time: 4/6/2016 12:51:22PM Warm Free Space: 6.5976 cm³ Measured Equilibration Interval: 10 s Sample Density: 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive: N2 Analysis Bath Temp.: 77.350 K Report Sample Mass: 0.8732 g Cold Free Space: 20.7013 cm³ Measured Low Pressure Dose: 3.000 cm³/g STP Automatic Degas: No Comments: Mau: Apatit tu nhien Degas o 250C voi N2 5h Mau cua Dinh Quoc Hai-DHSP Thai Nguyen Ngay 05- 4-2016 BET Surface Area Report BET Surface Area: 5.9117 ± 0.0370 m²/g Slope: 0.733264 ± 0.004555 g/cm³ STP Y-Intercept: 0.003111 ± 0.000740 g/cm³ STP C: 236.685800 Qm: 1.3580 cm³/g STP Correlation Coefficient: 0.9998264 Molecular Cross-Sectional Area: 0.1620 nm² Relative Pressure (p/p°) Quantity Adsorbed (cm³/g STP) 1/[Q(p°/p - 1)] 0,053134372 1,3060 0,042967 0,068880580 1,3630 0,054275 0,089599507 1,4253 0,069052 0,109565643 1,4778 0,083262 0,129538009 1,5262 0,097510 0,149556130 1,5713 0,111917 0,169548856 1,6152 0,126402 0,189579438 1,6575 0,141134 0,209675058 1,6962 0,156410 0,229780893 1,7332 0,172128 0,249750663 1,7704 0,188032 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn HANOI NATIONAL UNIVERSITY OF EDUCATION Unit Port TriStar 3000 V6.07 A Sample: Operator: Submitter: File: Started: Completed: Report Time: Warm Free Space: Equilibration Interval: Sample Density: Serial #: 2125 Page Apatit tu nhien LvK Hai -DHSP Thai Nguyen C:\ \NA26F4~1\001-433.SMP 4/5/2016 5:02:54PM 4/6/2016 8:50:09AM 4/6/2016 12:51:22PM 6.5976 cm³ Measured 10 s 1.000 g/cm³ Analysis Adsorptive: N2 Analysis Bath Temp: 77.350 K Sample Mass: 0.8732 g Cold Free Space: 20.7013 cm³ Measured Low Pressure Dose: 3.000 cm³/g STP Automatic Degas: No Comments: Mau: Apatit tu nhien Degas o 250C voi N2 5h Mau cua Dinh Quoc Hai - DHSP Thai Nguyen Ngay 05- 4-2016 Summary Report Surface Area Single point surface area at p/p° = 0.249750663: 5.7821 m²/g BET Surface Area: 5.9117 m²/g t-Plot Micropore Area: 1.9546 m²/g t-Plot External Surface Area: 3.9571 m²/g BJH Adsorption cumulative surface area of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 3.9524 m²/g BJH Desorption cumulative surface area of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 3.9605 m²/g Pore Volume Single point adsorption total pore volume of pores less than 165.7500 nm width at p/p° = 0.988301166: 0.014518 cm³/g t-Plot micropore volume: 0.000900 cm³/g BJH Adsorption cumulative volume of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 0.012727 cm³/g BJH Desorption cumulative volume of pores between 1.7000 nm and 300.0000 nm width: 0.013319 cm³/g Pore Size Adsorption average pore width (4V/A by BET): 9.82321 nm BJH Adsorption average pore width (4V/A): 12.8807 nm BJH Desorption average pore width (4V/A): 13.4513 nm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ... đến khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ môi trường nước quặng apatit theo phương pháp tĩnh Nghiên cứu khả hấp phụ xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ môi trường nước quặng apatit. .. chuẩn xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ 3.4.1 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ Kết khảo sát nồng độ tuyến tính xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ. .. đầu đến cân hấp phụ 2.8.2 Nghiên cứu khả hấp phụ động xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ vật liệu Chuẩn bị cột hấp phụ mục 2.8.1 Các dung dịch xanh metylen, metyl da cam phenol đỏ có nồng độ